Explication détaillée de la conception du système de terminal de véhicule IoT basé sur la technologie RFID

Aujourd'hui, avec le développement rapide de l'informatisation, l'application de l'information numérique devient de plus en plus mature et diverses industries l'utilisent pour optimiser la structure industrielle et conquérir le marché. Actuellement, la plupart des terminaux embarqués largement utilisés n'utilisent que la fonction d'enregistrement de la caméra et ne peuvent pas transmettre les informations de surveillance au centre de surveillance en temps opportun. Ils ne sont pas de véritables terminaux de surveillance à distance en temps réel et ne peuvent pas répondre aux besoins des opérations automatisées. Avec le développement rapide de l'industrie logistique actuelle, l'introduction de la technologie de l'Internet des objets dans la gestion de l'industrie logistique jouera un rôle multiplicateur dans l'amélioration de l'efficacité des entreprises de logistique. Le système de véhicule IoT basé sur la RFID présenté dans cet article est un système intelligent fonctionnant dans le terminal du véhicule. Il est installé derrière le véhicule de transport. Grâce à la technologie RFID et à d'autres technologies de collecte d'informations dynamiques, il communique automatiquement avec le centre de contrôle sans opération manuelle pour réaliser le contrôle du véhicule. Contrôle total du processus.

1 Analyse globale du système

Le système de véhicule Internet des objets est développé sur la plate-forme Linux en utilisant le processeur embarqué ARM11 et adopte le positionnement GPS, la technologie de communication GPRS, la technologie de radiofréquence sans fil RFID, etc. La couche inférieure du terminal embarqué est basée sur une plate-forme embarquée. Le logiciel embarqué est implanté dans le terminal embarqué logistique et le contrôle des autres modules fonctionnels est effectué via le programme de contrôle écrit pour réaliser les fonctions suivantes :

1) Transmission complète des informations en temps réel ;

2) Un lecteur de carte est intégré au terminal distant pour identifier et enregistrer les marchandises chargées ;

3) Réaliser un positionnement précis tout au long du processus ;

4) Utiliser le dispositif de caméra pour obtenir les informations d'image requises ;

5) Communication avec le centre de contrôle ;

2. Conception matérielle du système

Le système de terminal embarqué sur véhicule logistique IoT se compose principalement du système central ARM11, du module GPS, du module GPRS, du module d'identification RFID, du module d'acquisition d'images, etc.

Ce système nécessite une transmission en temps réel, une localisation GPS, des informations d'identification RFID, etc., un suivi dynamique en temps réel des véhicules et des besoins complets sous tous les aspects. Le processeur du système embarqué utilise le microprocesseur S3C 6410 de Samsung, avec une fréquence principale stable de 667 MHz et la fréquence principale la plus élevée. La fréquence peut atteindre 800 MHz, il intègre de nombreuses interfaces périphériques, présente les caractéristiques de haute performance, de faible consommation d'énergie, de grand espace de stockage et de forte puissance de calcul, ce qui répond aux besoins de ce système pour le traitement et le stockage des données, et réalise les fonctions de diverses pièces. .

Le module de positionnement par satellite GS-91 GES sélectionné pour le module de positionnement GPS est une carte moteur de réception par satellite GPS haute performance et à faible consommation d'énergie. Il s'agit d'un récepteur de positionnement par satellite complet avec des fonctions polyvalentes, et la précision de positionnement peut atteindre 10 m.

Le module de communication sans fil utilise le module SIM300 de la société SIMCOM. Il s'agit d'un module GSM/GPRS à trois bandes qui peut fonctionner à 3 fréquences : EGSM900 MHz, DCS 1 800 MHz et PCS 1 900 MHz dans le monde entier. Il peut fournir jusqu'à 10 types multicanaux GPRS et prend en charge les schémas de codage CS-1, CS-2, CS-3 et CS-4 4 GPRS, intégrés au protocole TCP/IP, peuvent accéder rapidement à Internet via des commandes AT.

Le flash Nand est un périphérique de stockage. Ce système stocke les informations vidéo dans le flash Nand. En même temps, le Uboot, le noyau, l'image de démarrage et le système de fichiers de LINUX sont également programmés dans le flash Nand.

Le terminal distant utilise un module de caméra pour compléter la fonction d'acquisition d'images. Le module de caméra utilise la caméra USB Vimicro Z301P. Le module est directement connecté à la plate-forme embarquée via l'interface USB. Le système embarqué stocke les images, garantissant la sécurité des données. Les informations d'image collectées sont ensuite compressées et traitées par le système embarqué et envoyées au centre de contrôle à distance via le module de communication sans fil.

Le module d'identification par radiofréquence utilise le module de radiofréquence sans fil nRF24L01. Le nRF24L01 est une puce d'émetteur-récepteur sans fil monopuce qui fonctionne dans la bande de fréquences ISM mondiale de 2,4 à 2,5 GHz. Sa consommation de courant est extrêmement faible. Le système place des étiquettes sur les marchandises transportées et utilise le Lecteur RFID sur leterminal pour identifier et gérer les marchandises entrant dans le véhicule de transport.

3. Conception du logiciel système

Le système logiciel du terminal embarqué sur véhicule logistique de l'Internet des objets utilise le système d'exploitation Linux intégré comme plate-forme de développement. Construisez d'abord le système d'exploitation Linux sur le PC, puis configurez un environnement de compilation croisée. Dans ce processus, les informations de positionnement GPS, la transmission sans fil GPRS, la collecte d'images, la collecte d'informations d'identification RFID, etc. sont toutes écrites sur le PC en langage C, puis compilées de manière croisée pour générer des fichiers exécutables et s'exécuter sur le S3C6410.

3.1 Module GPS

Le programme du module GPS est la clé et le fondement de ce système. Il effectue principalement la collecte automatique d'informations telles que la longitude et la latitude, la vitesse du véhicule, l'accélération, l'altitude et l'azimut. Après avoir ouvert l'appareil, vous devez d'abord initialiser le port série, définir le débit en bauds, les bits de données, les bits d'arrêt, les bits de contrôle et d'autres paramètres, puis ouvrir le port série pour lire les informations GPS d'origine, et enfin appeler la fonction gps_phame(char*line, GPS_INF0*GPS); Analyser les informations GPS.

3.2 Module GPRS

Le programme du module GPRS est la clé et la base de la réalisation d'un réseau sans fil à distance et d'une communication de données en temps réel. Il effectue principalement des fonctions telles que la communication de données interactive, la réception et l'envoi de SMS, la mise à jour des données en ligne et le contrôle des commandes à distance du centre de répartition. Afin de prendre en compte à la fois les fonctions de communication de données et d'envoi et de réception de SMS, le module GPRS n'utilise pas le mode de transmission transparent TCP/IP, mais fonctionne en mode de commande AT. La communication de données utilise le protocole TCP/IP. Le format de communication est un mode de codage double octet PDU personnalisé. Les SMS utilisent le format de données PDU standard international.

3.3 Lecture du trajet

Ce système peut localiser le véhicule en temps réel et stocker l'itinéraire de conduite dans la mémoire flash NAND. Les informations vidéo sont collectées au terminal du véhicule. Les informations vidéo peuvent également être stockées dans la mémoire flash NAND et les informations sur l'itinéraire de conduite peuvent être lues.

3.4 Module d'acquisition d'images

Ce système utilise le noyau Linux2.6.36, qui utilise le framework UVC driver v412 (abréviation de video4linux2). v412 fournit un ensemble de spécifications d'interface pour les programmes de périphériques vidéo Linux, y compris un ensemble de structures de données et des interfaces de pilote v412 sous-jacentes.

3.5 Collecte d'informations d'identification

Le nRF24L01 communique avec le système Linux via le port série UART. Il peut recevoir des données de 6 canaux différents en mode réception. Le nRF24L01 réglé sur le mode réception peut identifier ces 6 émetteurs. Le nRF24L01 enregistre l'adresse après avoir confirmé la réception des données. L'adresse envoie un signal de réponse à l'adresse cible et le canal de données 0 à l'extrémité d'envoi est utilisé pour recevoir le signal de réponse.

La partie d'initialisation du code nRF24L01 est la suivante :

4 Résultats et analyse

L'interface de fonctionnement de surveillance et de contrôle de l'ordinateur supérieur de ce système est développée en langage Java. La plate-forme de gestion combine les informations SIG pour afficher en temps réel la localisation géographique des véhicules actuellement surveillés afin de faciliter l'interrogation des informations pertinentes et une supervision efficace.

5 Conclusion

Cet article propose un système de terminal de véhicule Internet des objets basé sur la technologie RFID, sélectionne le système d'exploitation Linux intégré et le processeur S3C6410 comme plate-forme logicielle et matérielle, et développe avec succès un prototype. Grâce à la surveillance à distance en temps réel des véhicules des entreprises de logistique, l'efficacité logistique peut être améliorée et les coûts logistiques peuvent être réduits ; Grâce au positionnement du véhicule, à la surveillance des informations sur l'état du véhicule et à d'autres fonctions, l'ensemble du processus de conduite des véhicules peut être surveillé pour améliorer la sécurité de conduite. L'utilisation de terminaux embarqués de logistique IoT basés sur la RFID introduit des concepts avancés de gestion logistique dans le processus de production et d'exploitation. En même temps, comme le système utilise un réseau sans fil, une communication en temps réel avec le centre de contrôle peut être réalisée tant qu'il se trouve dans la couverture du réseau GPRS, ce qui est très bien. La réalisation d'une surveillance précise du positionnement en temps réel a une valeur très pratique.